3D打印设备治疗中耳感染

图示冷等离子集成耳镜(主图)和耳塞(插图)用于潜在的中耳感染的治疗。

来源:Jungeun赢得

这个装置——一个微等离子体喷射阵列——产生等离子体，它是由带电粒子和活性分子组成的，这些粒子和活性分子已经被证明可以灭活各种病原体。“这是第一次有人尝试用这种方法来治疗中耳感染等离子体Boppart实验室的研究生Jungeun Won说。“通常，这种治疗方法包括使用抗生素或手术干预。”

使用抗生素的问题是双重的。首先,抗生素对超过30%的急性感染患者无效。其次，它们的使用会导致增加抗生素耐药性因为细菌形成了附着在耳朵表面的生物膜。

“生物膜非常密集，使得抗生素很难渗透，”土木与环境工程Ivan Racheff教授Helen Nguyen (IGOH)说。“我们的想法是，如果我们可以破坏生物膜的结构，我们就可以增加抗生素的渗透力。”

研究人员通过建立中耳模型来测试微等离子体喷射阵列。他们用切除的大鼠耳膜测试了微浆对耳膜的抗菌作用细菌它们位于鼓膜后面。元世勋表示:“我们使用了不同的治疗时间，结果发现，15分钟以上对灭活细菌有效。”“我们还对组织进行了监测，看看是否造成了任何洞或破裂，但我们没有发现任何明显的物理损伤。”

Nguyen说:“我们认为微浆通过干扰细菌细胞膜来破坏生物膜。”“到目前为止，我们只有间接的测量数据支持我们的想法，但我们会在未来研究它。”

虽然大鼠的鼓膜厚度比人类的低30%(大约是一根发丝的宽度)，但研究结果表明，微浆疗法可以用于治疗人类中耳感染。“中耳感染和过度使用抗生素来治疗这些疾病是主要的临床挑战，需要新的治疗技术和解决方案，”格兰杰杰出工程主席Stephen Boppart说，他也是一名医生。

研究人员目前正在设计一种更小的耳塞状喷射阵列，用于延长暴露时间。他们还将利用引起中耳感染的其他细菌的生物膜在动物模型上测试该设备，这些细菌包括但不限于流感嗜血杆菌、肺炎链球菌和卡他莫拉菌，以测试对这些细菌的治疗是否也有效。此外，研究人员将密切监测中耳组织，以确保血浆技术没有造成结构和功能性组织损伤。